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新能源汽车电池包电磁兼容性测试

2020-08-18

  今日为各位分享下新能源汽车电池包电磁兼容性测试相关知识,为了降低对石油的依赖,促进节能减排,推动汽车产业跨越式发展和提升国际竞争力,我国将发展新能源汽车划为交通领域的重大举措之一。2018年4月,国家强制要求新申报的新能源汽车必须符合相关的国家EMC标准,而且电磁兼容性问题又与整车的安全密切相关,因此,新能源汽车的电磁兼容测试及其解决方案成了各大汽车厂商和零部件供应商亟需面对的问题。


  相对于传统汽车,新能源汽车车内的电子电器部件所占比重更大,面临的电磁环境更加复杂,电池包作为新能源汽车的核心三电之一,对其进行严格合理的电磁兼容性测试,研究其电磁干扰性和抗干扰能力,对确保整车能够顺利通过相关的EMC测试从而保证整车的安全性具有重大意义。

新能源汽车电池包电磁兼容性测试

  目前国内外尚无关于电池包的电磁兼容测试方法和标准,无论是发射试验还是抗扰度试验,都没有对电池包的测试布置方式和运行状态进行统一和明确规定。


  在众多的测试项目中,目前的确没有专门针对电池包的EMC测试标准,从测试布置到测试状态都没有标准进行明确而统一的规定,这就加大了测试难度,造成了测试结果的不统一,测量数据不准确。据可靠消息,已经有相关专业机构着手研究此类标准,我们期待相关新标准能够早日出炉。


  目前还没有专门的标准来规定电池包的电磁兼容性测试方法,在很多汽车零部件的EMC标准中,我们经常会看到一段话“本标准主要用于规范车辆零部件的电磁兼容设计和试验工作。零部件符合本标准的要求,能够有效降低其导致整车级 EMC 问题的风险,然而零部件的试验并不能代替整车级的试验,两者的联系依赖于零部件的安装位置、天线位置、线束和接地等等”,由此可见电池包的测试布置和测试状态是影响测试结果的重要因素,测试布置包括测试场地、接地平板、人工电源网络、供电方式、线束和负载模拟器的位置等,测试状态包括充电状态和放电状态以及在不同状态下电流的大小等,下面我们将从这两方面来逐一分析一下。


  (1) 测试场地:相对于传统汽车电子零部件的EMC场地,电池包对场地的要求在技术参数上较为一致,场地也主要分为屏蔽室和电波暗室两大类,需要注意的是电池包的尺寸和重量都远大于传统的汽车电子零部件,因此在原有场地的基础上要进一步考虑到试验场地门的尺寸、地板和试验桌承重以及场地内部留有足够的可操作空间。


  (2) 接地平板:接地平板在汽车零部件测试过程中用于模拟汽车车架接地系统,因此电池包测试可沿用此试验条件,除了需要考虑长宽尺寸之外(比电池包的各边大200 mm),其他的参数如接地电阻(直流电阻不大于2.5mΩ)、接地铜带间隔(不大于300mm)和铜带的最大长宽比(最大为7:1)等都保持一致。


  (3) 人工电源网络:传统汽车电子零部件的供电电压为12V或24V,而电池包的蓄电池电压大多在300V以上,在充电过程中电池包需要更大的电压,所以需要配备至少适应1000V/800A的电压和电流的高压人工电源网络,另外为了安全,还应该给人工电源网络配备屏蔽箱。


  (4) 供电方式:传统汽车电子零部件的供电电压为12V或24V,可用12V的汽车蓄电池进行测试,且不会影响测试结果;而电池包的高压部分充电需要高电压、大电流的电源,高压电源应该放置在暗室外,并通过滤波器和人工电源网络后再与被测电池包相连,以防止高压电源产生的电磁骚扰对测试结果产生影响,低压部分依然使用12V的汽车蓄电池进行供电。


  (5) 线束:按照GB/T 18655-2018的最新规定,线束应该采用整车上实际使用的线束类型,且应将高压线束平行于低压线束进行布置,距离低压线束100mm。


  (6) 负载模拟器的位置:因为电池包在放电过程中,负载需能够吸收比较大的放电功率,通常采用电子负载,但电子负载本身产生的电磁骚扰会影响测试结果,所以,在测试时,负载模拟器应该放置于暗室外,并通过人工网络相连与被测电池包相连。


  (7) 工作状态:电池包的工作状态主要是指有着不同充放电电流的充电状态和放电状态。


新能源汽车温控测试系统